一种后备保护脱扣装置及电子式塑壳断路器的制作方法

1.本发明涉及断路器技术领域，具体涉及一种后备保护脱扣装置及电子式塑壳断路器。


背景技术：

2.塑壳断路器能够在电流超过跳脱设定后自动切断电流，其中电子式塑壳断路器是通过智能控制器产生的控制信号，控制脱扣器使断路器分断，从而起到保护线路的作用。但当线路中有特大短路电流通过时，电子式塑壳断路器需要经过主电路电流检测放大、信号转换的过程，才能给电子脱扣器触发断路器动作，不能够极快地分断故障，且一旦电子脱扣器发生故障不能有效地进行线路保护。
3.现有技术中，电子式塑壳断路器一般通过加装电磁式后备保护脱扣器，来实现对特大短路电流的快速分断。现有的电磁式后备保护脱扣器一般包括衔铁、支架、与断路器底座固定连接的磁轭、销轴以及反力弹簧，其中磁轭与断路器底座固定，衔铁通过销轴与支架上端铰接，磁轭与支架的下端固定连接，反力弹簧套接在销轴上，且反力弹簧的两端分别与衔铁以及支架连接，结构比较复杂，由于断路器b相安装空间的限制，大多数断路器仅在a、c两相上的装配后备保护脱扣器。对于小容量电子式塑壳断路器，若要在b相安装后备保护脱扣器，必须增加额外的转换机构，由于b相的脱扣器推动机构脱扣的位置不一致，脱扣器中的衔铁与a，c相脱扣器无法通用。
4.因此，开发一种新型的后备保护脱扣器十分有必要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种后备保护脱扣装置及电子式塑壳断路器，以解决现有技术中电磁式后备保护脱扣器结构复杂，由于断路器b相安装空间的限制，大多数断路器仅在a、c两相上的装配后备保护脱扣器；对于小容量电子式塑壳断路器，若要在b相安装后备保护脱扣器，必须增加额外的转换机构，由于b相的脱扣器推动机构脱扣的位置不一致，脱扣器中的衔铁与a，c相脱扣器无法通用的技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
7.本发明第一方面提供了一种后备保护脱扣装置，包括与断路器的锁扣连动的推杆以及用于操控所述推杆的操控机构，所述操控机构包括
8.轴，顶部安装在所述推杆上，且轴与推杆连动设置；
9.移动板，套设安装在所述轴上，且移动板与轴连动设置；
10.磁轭，位于所述轴底端下方，且磁轭固定在断路器壳体上；
11.压簧，套设在所述轴上，且压簧两端分别与所述移动板和所述磁轭连接；
12.其中，所述移动板和磁轭用于在短路时产生相反磁性相吸带动所述轴朝所述磁轭方向移动，从而带动所述推杆移动控制脱扣。
13.通过采用上述方案，出现短路故障时，后备保护脱扣装置上会出现大于设定阈值
的短路电流，会使得磁轭和移动板被磁化并形成极性相反的磁性，当磁轭和移动板之间的电磁力大于压簧的反力时，移动板会朝磁轭方向移动吸合，从而带动与移动板连动的轴朝磁轭方向移动，轴的移动带动推杆动作，从而控制断路器的锁扣脱扣，脱扣后，短路电流消失，移动板和轴在压簧的反力作用下，恢复初始位置。
14.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
15.进一步的，所述移动板上开设有与所述轴对应的通孔，所述轴穿过所述通孔设置，且轴上开设有一圈卡槽，所述卡槽上固定有与所述移动板干涉的卡簧，所述卡簧位于所述移动板朝向所述磁轭一侧。
16.通过采用上述方案，当移动板在电磁力作用下移动到卡簧位置时，会带动卡簧和轴同步运动，从而实现移动板和轴的连动设置。
17.进一步的，所述磁轭为u型磁轭，且磁轭的开口端朝向所述移动板设置。
18.通过采用上述方案，u型磁轭两端朝向移动板设置，从而提高磁轭与移动板之间的电磁力。
19.进一步的，所述移动板的两端分别与所述磁轭的两侧板处于对应位置。
20.通过采用上述方案，提高移动板与磁轭之间的电磁力。
21.进一步的，所述磁轭的底边中部开设有一安装孔，所述断路器壳体上设有与所述安装孔匹配的凸台，所述磁轭通过所述安装孔与所述凸台配合固定在断路器壳体上。
22.进一步的，所述安装孔外设有一圈圆环，所述压簧端部套设限位在所述圆环上与所述磁轭连接。
23.通过采用上述方案，压簧端部套设限位在安装孔外的圆环上，避免弹簧和轴在运动时移位。
24.进一步的，所述推杆上开设有与所述轴匹配的u型槽，所述轴穿过所述u型槽设置，且轴顶端设有与所述u型槽干涉的挡块。
25.通过采用上述方案，轴在运动到挡块与u型槽干涉位置，会带动推杆同步动作，从而实现轴和推杆的连动设置。
26.进一步的，所述推杆沿长度方向均匀间隔开设有三个所述u型槽，每一所述u型槽上均设有所述操控机构。
27.通过采用上述方案，推杆上三个u型槽均设置操控机构，能够同步实现断路器a、b、c相的脱扣保护。
28.进一步的，所述推杆包括b相板和对称设置在所述b相板两侧的a相板和c相板，所述a相板和c相板之间设有u型连接板，所述u型连接板横向设置，且u型连接板的两侧板底面分别与所述a相板和c相板的内端面连接，u型连接板的中板底面与所述b相板连接，所述u型连接板两侧板上开设有相对应的轴孔，且u型连接板与断路器的锁扣连动设置，所述a相板、b相板和c相板上均开设有一个所述u型槽。
29.通过采用上述方案，u型连接板两侧板连接a相板和c相板，中板连接b相板，同时u型连接板两侧板通过穿过轴孔的安装轴安装，能够同步实现a、b、c相的脱扣保护，当a、b、c任一相的操控机构动作时，均可带动u型连接板绕安装轴旋转，从而带动锁扣脱扣，实现脱扣保护。
30.本发明第二方面提供了一种采用本发明第一方面的后备保护脱扣装置的电子式
塑壳断路器。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32.1、本发明结构简单，体积小，设计巧妙，能够同时适配断路器a、b、c相，零件完全通用，普及性强；
33.2、本发明通过磁轭和移动板在短路故障时磁化形成相反磁性，来实现脱扣，工作稳定性好，寿命长；
34.3、本发明推杆的u型连接板两侧板连接a相板和c相板，中板连接b相板，同时u型连接板两侧板通过穿过轴孔的安装轴安装，能够同步实现a、b、c相的脱扣保护，当a、b、c任一相的操控机构动作时，均可带动u型连接板绕安装轴旋转，从而带动锁扣脱扣，实现脱扣保护。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
36.图1是本发明的实施例的结构示意图。
37.图2是本发明的实施例的轴、移动板和卡簧的爆炸结构示意图。
38.图3是本发明的实施例的磁轭的结构示意图。
39.图4是本发明的实施例的推杆的结构示意图。
40.图5是本发明的实施例省略推杆后的第一工作状态示意图。
41.图6是本发明的实施例省略推杆后的第二工作状态示意图。
42.图7是本发明的实施例的第一工作状态的剖视结构示意图。
43.图8是本发明的实施例的第二工作状态的剖视结构示意图。
44.图中所示：
45.1、推杆；101、u型槽；102、a相板；103、b相板；104、c相板；105、u型连接板；106、轴孔；
46.2、轴；201、卡槽；202、挡块；
47.3、移动板；301、通孔；
48.4、磁轭；401、安装孔；402、圆环；
49.5、压簧；
50.6、卡簧。
具体实施方式
51.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
52.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
53.如图1至8所示，本实施例提供了一种电子式塑壳断路器，其后备保护脱扣装置包
括与断路器的锁扣连动的推杆1以及用于操控推杆1的操控机构。
54.如图1至3所示，操控机构包括轴2，移动板3，磁轭4和压簧5。其中轴2顶部安装在推杆1上，且轴2与推杆1连动设置；移动板3套设安装在轴2上，且移动板3与轴2连动设置；磁轭4位于轴2底端下方，且磁轭4固定在断路器壳体上；压簧5套设在轴2上，且压簧5两端分别与移动板3和磁轭4连接。
55.其中，移动板3和磁轭4用于在短路时产生相反磁性相吸带动轴2朝磁轭4方向移动，从而带动推杆1移动控制脱扣。
56.出现短路故障时，后备保护脱扣装置上会出现大于设定阈值的短路电流，会使得磁轭4和移动板3被磁化并形成极性相反的磁性，当磁轭4和移动板3之间的电磁力大于压簧5的反力时，移动板3会朝磁轭4方向移动吸合，从而带动与移动板3连动的轴2朝磁轭4方向移动，轴2的移动带动推杆1动作，从而控制断路器的锁扣脱扣，脱扣后，短路电流消失，移动板3和轴2在压簧5的反力作用下，恢复初始位置。
57.具体地，如图1和图2所示，移动板3上开设有与轴2对应的通孔301，轴2穿过通孔301设置，且轴2上开设有一圈卡槽201，卡槽201上固定有与移动板3干涉的卡簧6，卡簧6位于移动板3朝向磁轭4一侧。当移动板3在电磁力作用下移动到卡簧6位置时，会带动卡簧6和轴2同步运动，从而实现移动板3和轴2的连动设置。
58.如图1和图3所示，磁轭4为u型磁轭4，且磁轭4的开口端朝向移动板3设置，u型磁轭4两端朝向移动板3设置，从而提高磁轭4与移动板3之间的电磁力。
59.移动板3的两端分别与磁轭4的两侧板处于对应位置，提高移动板3与磁轭4之间的电磁力。
60.磁轭4的底边中部开设有一安装孔401，断路器壳体上设有与安装孔401匹配的凸台，磁轭4通过安装孔401与凸台配合固定在断路器壳体上。安装孔401外设有一圈圆环402，压簧5端部套设限位在圆环402上与磁轭4连接，压簧5端部套设限位在安装孔401外的圆环402上，避免弹簧和轴2在运动时移位。
61.如图1和图4所示，推杆1上开设有与轴2匹配的u型槽101，轴2穿过u型槽101设置，且轴2顶端设有与u型槽101干涉的挡块202，轴2在运动到挡块202与u型槽101干涉位置，会带动推杆1同步动作，从而实现轴2和推杆1的连动设置。
62.推杆1沿长度方向均匀间隔开设有三个u型槽101，每一u型槽101上均设有操控机构，推杆1上三个u型槽101均设置操控机构，能够同步实现断路器a、b、c相的脱扣保护。
63.推杆1包括b相板103和对称设置在b相板103两侧的a相板102和c相板104，a相板102和c相板104之间设有u型连接板105，u型连接板105横向设置，且u型连接板105的两侧板底面分别与a相板102和c相板104的内端面连接，u型连接板105的中板底面与b相板103连接，u型连接板105两侧板上开设有相对应的轴孔106，且u型连接板105与断路器的锁扣连动设置，a相板102、b相板103和c相板104上均开设有一个u型槽101。
64.u型连接板105两侧板连接a相板102和c相板104，中板连接b相板103，同时u型连接板105两侧板通过穿过轴孔106的安装轴安装，能够同步实现a、b、c相的脱扣保护，当a、b、c任一相的操控机构动作时，均可带动u型连接板105绕安装轴旋转，从而带动锁扣脱扣，实现脱扣保护。
65.本实施例的具体工作过程如图5至图8所示，初始状态移动板3和磁轭4处于分离状
态，如图5和图7所示。
66.当出现短路故障时，后备保护脱扣装置上会出现大于设定阈值的短路电流，会使得磁轭4和移动板3被磁化并形成极性相反的磁性，当磁轭4和移动板3之间的电磁力大于压簧5的反力时，移动板3会朝磁轭4方向移动吸合，从而带动与移动板3连动的轴2朝磁轭4方向移动，轴2的移动带动推杆1动作，从而控制断路器的锁扣脱扣，此时如图6和图8所示。
67.本实施例结构简单，体积小，设计巧妙，能够同时适配断路器a、b、c相，零件完全通用，普及性强；
68.本实施例通过磁轭4和移动板3在短路故障时磁化形成相反磁性，来实现脱扣，工作稳定性好，寿命长；
69.本实施例推杆1的u型连接板105两侧板连接a相板102和c相板104，中板连接b相板103，同时u型连接板105两侧板通过穿过轴孔106的安装轴安装，能够同步实现a、b、c相的脱扣保护，当a、b、c任一相的操控机构动作时，均可带动u型连接板105绕安装轴旋转，从而带动锁扣脱扣，实现脱扣保护。
70.本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
71.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
72.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。